美国弹道导弹防御系统中的杀伤链与杀伤网解析 *

唐毓燕 ，李芳芳 ，张振宇 ，李蕾，李陟

（1. 北京电子工程总体研究所，北京 100854；2. 中国航天科工防御技术研究院，北京 100854）

0 引言

早在20 世纪50 年代，美国就开启了弹道导弹防御技术研究。历经半个多世纪的发展，正分阶段构建全球一体化分层弹道导弹防御系统（ballistic missile defense system，BMDS）［1］，包括预警探测系统、指挥控制/作战管理与通信系统（C2BMC）、防御武器3 类要素，现已具备中段、末段高层与末段低层体系化弹道导弹防御初始作战能力，并正在加速发展增程“萨德”防御系统、多目标拦截器、助推段防御系统［2］等装备。

1996 年，美国前空军参谋长罗纳德·福格尔曼将军提出杀伤链的概念［3］——在打击一个目标的过程中各个相互依赖的环节构成的有序链条，将作战分为发现、定位、跟踪、瞄准、交战和评估6 个阶段。2018 年，美国国防部高级研究计划局进一步提出杀伤网的概念［4］，强调各领域指挥与控制、情报获取以及武器的统合，形成多个节点构成的网状结构，凸显了跨域协同性。

本文根据美国BMDS 发展情况，结合杀伤链与杀伤网的概念演化，对BMDS 中的杀伤链与杀伤网进行解析。

1 美国弹道导弹防御系统中的杀伤链解析

美国弹道导弹防御系统当前部署情况如图1 所示。针对来袭弹道导弹目标，必须确保杀伤链闭合，才能实施有效防御作战。杀伤链具体可分解为信息链、时间链、能量链、识别链、精度链5 条子链，分别解决“看得见、连得通”“来得及”“够得着”“看得清”“打得中”问题，彼此密切协作、深度铰链，共同支持杀伤链闭合，如图2 所示。5 条子链密不可分、相辅相成，每条子链均闭合才能确保有效拦截目标，任何环节出现问题，都可能导致杀伤链闭合出现异常，从而导致防御作战失败。

图1 美国BMDS 部署情况（2022 年12 月）Fig. 1 Deployment of US BMDS （December 2022）

图2 美国BMDS 杀伤链闭合5 条子链Fig. 2 Five subchain of the closure of kill chain of US BMDS

下面以朝鲜“火星”-15 洲际弹道导弹从平安南道顺川发射进攻美国本土中部密苏里州哥伦比亚市为例，分别对美国陆基中段防御作战信息链、时间链、能量链、识别链、精度链5 条子链的内涵与闭合情况进行分析说明。“火星”-15 洲际弹道导弹采用两级液体助推，最大射程约13 000 km，可覆盖美国全境，本文所用典型弹道导弹实际射程10 503 km，关机速度7.05 km/s，全程飞行时间1 997 s。

1.1 弹道导弹防御信息链解析

弹道导弹防御信息链是指作战过程中导弹预警、跟踪识别、指挥控制、制导飞行、杀伤评估等各环节信息获取及所需信息在体系各要素间传输的链路。

朝鲜“火星”-15 洲际弹道导弹发射后，美国SBIRS 高轨预警卫星与在役DSP（defense satellite program）卫星先后进行发射告警、来袭告警，并进行主动段跟踪，随后部署于韩国星州郡的“萨德”雷达（AN/TPY-2）及日本青森县车力基地、京都府京丹后市的前置雷达（AN/TPY-2）对弹道导弹主动段/上升段进行精确跟踪、弹道预报、目标识别，以卫星通信、光缆通信、Link16 战术数据链等为通信手段，预警与跟踪信息实时传送给C2BMC 系统进行融合处理、作战计划制定、资源调控并组织火力拦截，丹麦“眼镜蛇”雷达、海基X 波段雷达、克利尔空军基地早期预警雷达与远程识别雷达、比尔空军基地早期预警雷达适时接力对来袭弹道导弹目标进行跟踪与识别，格里利堡空军基地适时发射地基拦截弹（ground-based interceptor，GBI）实施拦截作战，通过飞行中拦截弹通信系统（inflight interceptor communications system，IFICS）进行弹地通信，直至弹目交会，具体信息链过程如图3 所示。

图3 美国陆基中段防御朝鲜来袭洲际弹道导弹信息链Fig. 3 Information chain of US GMD against an intercontinental ballistic missile from North Korea

1.2 弹道导弹防御时间链解析

弹道导弹防御时间链是指作战过程中导弹预警、跟踪识别、指挥控制、制导飞行、杀伤评估及后续拦截等各环节在时序上衔接的链路。

在美国陆基中段防御朝鲜发射洲际弹道导弹打击本土用例中，现阶段能够参与作战的反导雷达包括韩国星州郡“萨德”雷达、日本青森县车力基地与京都府京丹后市的前置雷达、丹麦“眼镜蛇”雷达、海基X 波段雷达、克利尔空军基地早期预警雷达与远程识别雷达、比尔空军基地早期预警雷达。结合朝鲜弹道导弹技术发展水平，初步估计其洲际弹道导弹弹头前向雷达散射截面在P，L 波段约0.2 m2，在S，X 波段约0.1 m2，美国参战反导雷达对朝鲜来袭洲际弹道导弹作用距离［5-6］及威力覆盖范围如图4 所示。

图4 美国陆基中段防御朝鲜来袭洲际弹道导弹参战雷达威力范围Fig. 4 Radar power range of US GMD against an intercontinental ballistic missile from North Korea

SBIRS 高轨预警卫星可以在目标发射后20 s 内给出弹道导弹发射告警，随后连同在役DSP 预警卫星及韩国星州郡“萨德”雷达、日本青森县车力基地和京都府京丹后市的前置雷达进一步给出来袭告警，目标发射后571，663，787，803 s，丹麦“眼镜蛇”雷达、海基X 波段雷达、克利尔远程识别雷达、克利尔早期预警雷达先后发现并跟踪目标，格里利堡GBI 拦 截 弹660 s 发射，1 021 s 第1 次 拦截来袭目 标，具体反导作战时间链过程如图5 所示。如果第1 次拦截失利，则比尔早期预警雷达、范登堡GBI 拦截弹还可参与后续作战。

图5 美国陆基中段防御朝鲜来袭洲际弹道导弹时间链Fig. 5 Time chain of US GMD against intercontinental ballistic missile from North Korea

1.3 弹道导弹防御能量链解析

弹道导弹防御能量链是指拦截弹发射后初制导、中制导、中末制导交班、末制导修偏等拦截过程中所需姿轨控能量供给链，用以分析拦截弹总速度增量能力满足拦截过程能量供给需求情况。

目前主要部署的GBI 拦截弹由三级助推器和大气层外拦截器（exoatmospheric kill vehicle，EKV）组成，其中三级助推器为轨道科学公司研制的OBV 火箭，据公开资料，一、二、三级发动机分别为Orion 50S XLG，Orion 50 XL，Orion 38 或其改进型，燃烧时间分别为69，71，66.8 s，可为GBI 拦截弹提供最大约7 km/s 的飞行速度，在保持与基地视距指令通信条件下GBI 拦截弹射面飞行能力如图6 所示，最大拦截距离不小于5 000 km，最大拦截高度超过2 500 km，对来袭洲际弹道导弹目标拦截能量充足。在误差修正方面，GBI 拦截弹初制导飞行期间，第3 级助推飞行已处于大气层外，必要时可实施大攻角误差修正，可用修偏速度增量不小于1 500 m/s，足以满足初制导期间目标弹道预报误差修正要求；中制导、末制导主要依靠EKV 提供变轨能力进行误差修正，变轨修偏能力约600~800 m/s，可以满足拦截非机动弹道导弹目标的要求。GBI 拦截弹作战飞行过程能量链如图7 所示。

图6 美国GBI 拦截弹射面飞行能力Fig. 6 Flight capability in the shooting fan of US GBI interceptor

图7 美国GBI 拦截弹作战飞行过程能量链Fig. 7 Energy chain of US GBI interceptor’s operational flight process

1.4 弹道导弹防御识别链解析

弹道导弹防御识别链是指在作战过程中根据预警探测装备、跟踪识别装备、弹载导引头获取的目标信息，通过目标识别特征提取与融合处理，对来袭目标逐步实现类型识别、型号识别、真假识别的链路。

在美国陆基中段防御朝鲜发射洲际弹道导弹打击本土用例中，来袭弹道导弹发射后，美国SBIRS 高轨预警卫星与在役DSP 预警卫星及时进行发射告警，并与部署于韩国星州郡等地的AN/TPY-2 雷达完成类型识别（弹道导弹、临近空间高超声速飞行器、空气动力目标、火箭发射等）与型号识别（“火星”-15、“大浦洞”-2 等）；弹道导弹主动段关机后，部署于韩国星州郡、日本青森县车力基地和京都府京丹后市的AN/TPY-2 雷达在精确跟踪弹道导弹目标的同时，也通过雷达散射特性、监视突防物分离释放过程运动特性等手段识别弹头目标；丹麦“眼镜蛇”雷达、海基X 波段雷达、克利尔早期预警雷达、克利尔远程识别雷达、比尔早期预警雷达适时接力跟踪后也持续进行真假识别，其中丹麦“眼镜蛇”雷达与克利尔早期预警雷达因分辨率较低主要进行类弹头识别，海基X 波段雷达与克利尔远程识别雷达分辨率较高可以进行弹头识别；C2BMC 系统根据各传感器信息进行综合识别，并在拦截弹中末制导交班过程中，将雷达真假识别信息上传弹上与导引头进行TOM 图移交匹配，进入末制导段后，主要利用弹载导引头持续跟踪识别直至拦截目标，具体识别链过程如图8 所示。

图8 美国陆基中段防御朝鲜来袭洲际弹道导弹识别链Fig. 8 Recognition chain of US GMD against intercontinental ballistic missile from North Korea

1.5 弹道导弹防御精度链解析

弹道导弹防御精度链是指作战过程中对目标跟踪、防御武器2 类误差进行综合分析设计，确保拦截弹发射、初制导、中制导、中末制导交班、末制导各环节满足作战精度要求的链路。精度链反映了弹道导弹防御误差管道逐渐收敛的过程，与拦截弹制导飞行各阶段目标弹道预报误差及拦截弹过载修正能力、末制导探测能力、制导精度等约束紧密相关。

在GBI 拦截弹作战飞行过程中，随着时序演进，目标弹道预报误差从拦截弹发射时数十千米逐步收敛至中末制导交班时刻的千米级，拦截弹飞行全过程修正能力需要始终满足各种误差修偏需求，直至弹目碰撞交会。GBI 拦截弹作战飞行过程精度链如图9 所示。

图9 美国GBI 拦截弹作战飞行过程精度链Fig. 9 Precision chain of US GBI interceptor’s operational flight process

2 美国弹道导弹防御系统中的杀伤网解析

从保护对象看，美国BMDS 主要有2 类保护目标：一是美国本土，主要防御陆基/潜射中远程、远程、洲际战略弹道导弹目标；二是海外美军基地、盟友重要资产，主要防御中程、中近程、近程战术弹道导弹目标。

对于美国本土弹道导弹防御，以陆基中段防御系统、海基中段防御系统（配备SM-3 IIA 拦截弹）为骨干装备，正在发展增程“萨德”防御系统、机载动能助推段防御系统、机载强激光助推段防御系统、天基助推段/上升段导弹防御系统，拟分阶段构建一体化全程导弹防御体系。

对于海外美军基地、盟友重要资产弹道导弹防御，以“宙斯盾”防御系统（海基/岸基）、“萨德”防御系统、“爱国者”防御系统为骨干装备，于2012—2013 年在太平洋里根靶场先后实施了2 次战区级弹道导弹防御体系集成验证试验，标志着美国已初步形成战区级弹道导弹防御体系实战能力。

2.1 美国本土弹道导弹防御杀伤网解析

在C2BMC 的统一指挥控制下，美国现阶段本土弹道导弹防御可用的探测跟踪传感器有天基红外系统（4 颗DSP、6 颗SBIRS-GEO、4 颗SBIRS-HEO）、预警雷达（5 部早期预警雷达、1 部丹麦“眼镜蛇”雷达）、海基X 波段雷达、6 部AN/TPY-2 雷达、1 部远程识别雷达、38 艘“宙斯盾”雷达系统，防御武器为陆基中段防御系统、海基中段防御系统（配备SM-3 IIA 拦截弹）。

下面结合朝鲜发射“火星”-15 洲际弹道导弹打击美国本土密苏里州哥伦比亚市防御作战典型用例，具体剖析美国本土弹道导弹防御杀伤网，其包含预警探测系统、C2BMC 系统、防御武器3 类要素。预警探测系统包括天基红外系统（SBIRS 高轨预警卫星、在役DSP 预警卫星）、3 部AN/TPY-2 雷达（韩国星州郡、日本青森县和京都府）、3 部预警雷达（谢米亚岛丹麦“眼镜蛇”雷达、阿拉斯加州克利尔早期预警雷达、加利福尼亚州比尔早期预警雷达）、艾达克岛海基X 波段雷达、阿拉斯加州克利尔远程识别雷达，覆盖朝鲜来袭洲际弹道导弹大部分飞行过程，实施陆/海/天一体化探测，执行早期预警、精确跟踪、目标识别、提供杀伤评估信息等任务。C2BMC系统包括国家军事指挥中心、战略司令部、北方司令部、印太司令部、陆基中段反导火控单元（格里利堡）、“宙斯盾”火控系统、通信系统，指挥架构如图10 所示。国家军事指挥中心负责对战略级弹道导弹防御作战进行决策；战略司令部主要负责美全球导弹防御的一体化作战指挥，包括制定作战方案，协调北方司令部、印太司令部完成弹道导弹防御作战任务［7-8］；北方司令部负责指挥陆基中段导弹防御作战；印太司令部负责指挥“宙斯盾”防御系统实施作战；通信系统主要由国防信息系统局提供支持，以全球网络栅格为基础，以卫星通信、光缆通信、Link16 战术数据链等为手段，为反导作战各要素提供实时通信保障。C2BMC 系统接收传感器早期预警、跟踪识别等信息，进行融合处理、威胁排序、作战计划制定、资源调控、网络管理，并组织实施火力拦截、杀伤评估及后续拦截，其核心是作战管理，对预警探测、跟踪识别、防御武器等作战资源进行信火一体的作战计划制定和资源调控。防御武器包括陆基中段防御系统（格里利堡GBI 拦截弹/范登堡GBI 拦截弹）、若干艘“宙斯盾”舰（配备SM-3 IIA 拦截弹），考虑到美日舰队难以进入鄂霍次克海域，配备SM-3 IIA 拦截弹的“宙斯盾”舰可部署在日本海北海道西北部海域、白令海域，针对朝鲜来袭洲际弹道导弹，可以组织3 次防御作战：第1 次利用日本海部署的“宙斯盾”舰发射SM-3 IIA 拦截弹实施海基上升段拦截；第2 次利用格里利堡GBI 拦截弹与白令海部署携载SM-3 IIA 拦截弹的“宙斯盾”舰实施中段拦截；第3 次利用格里利堡与范登堡GBI 拦截弹实施中段下降区间拦截，对前2 层漏防目标进行补充防御，如图11 所示。

图10 美国本土防御朝鲜来袭洲际弹道导弹指挥架构Fig. 10 Command structure of ballistic missile defense for American mainland against intercontinental ballistic missile from North Korea

美国本土弹道导弹防御杀伤网所包含的预警探测、指挥控制、防御武器3 类要素均存在一定冗余，比如北方司令部与格里利堡配置有互为备份的陆基中段反导火控单元，某些重要的预警探测弧段存在双重甚至四重覆盖，单次拦截可以选择多类多点的防御武器，在C2BMC 系统的统一指挥控制下，这些冗余要素可以动态组成多条杀伤链，每条杀伤链都包含预警探测、指挥控制、防御武器3 类要素，可按需动态切换、动态重构杀伤链。C2BMC 系统可以根据来袭洲际弹道导弹规模与突防场景复杂程度动态调控预警探测与跟踪识别资源，对每次交战情况进行动态评估，及时按需组织后续火力资源继续交战。

2.2 美国海外战区弹道导弹防御杀伤网解析

在C2BMC 的统一指挥控制下，美国现阶段海外战区弹道导弹防御可用的探测跟踪传感器有天基红 外 系 统（4 颗DSP、6 颗SBIRS-GEO、4 颗SBIRSHEO）、2 部早期预警雷达（菲林戴尔斯站、台湾新竹站）、海基X 波段雷达、6 部AN/TPY-2 雷达、38 艘“宙斯盾雷”达系统，防御武器为海基/岸基“宙斯盾”防御系统、“萨德”防御系统、“爱国者”防御系统。

下面结合朝鲜从平安南道顺川发射“大浦洞”-2弹道导弹打击美国关岛军事基地防御作战典型用例，具体剖析美国海外战区弹道导弹防御杀伤网。据公开资料分析，“大浦洞”-2 弹道导弹采用两级液体助推，最大射程约4 000 km，本文所用典型弹道实际射程3 408 km，关机速度4.54 km/s，全程飞行时间1 092 s。防御可用的探测跟踪传感器有天基红外系统（同时2 颗星以上观测）、4 部AN/TPY-2 雷达（韩国星州郡、日本青森县和京都府、关岛）、1 部预警雷达（台湾新竹“铺路爪”雷达），防御武器为关岛“萨德”防御系统、2 艘“宙斯盾”舰（配备SM-3 IIA 拦截弹，部署于太平洋朝鲜进攻弹道航迹附近海域），指挥机构为印太司令部及其下属指挥设施。

在美国反导陆/海/天一体化预警探测、印太司令部为指挥中枢的两级扁平化指挥控制、卫星通信/光缆为主体的通信支持下，针对朝鲜来袭“大浦洞”-2弹道导弹，预警探测系统能够实现全程覆盖，防御武器可组织4 次拦截作战：第1 次利用日本南侧海域部署的“宙斯盾”舰发射SM-3 IIA 拦截弹实施海基上升段拦截；第2 次利用2 艘“宙斯盾”舰实施海基中段拦截；第3 次利用第2 艘“宙斯盾”舰实施中段下降区间拦截；第4 次利用关岛“萨德”防御系统对漏防目标实施末段高层补充防御，如图12 所示。

3 美国目前弹道导弹防御综合能力分析

对于美国本土弹道导弹防御，现已针对来袭洲际弹道导弹威胁目标建立起重点弧段预警探测多重覆盖、信火一体高效指挥控制、陆基中段防御为主体、海基中段防御灵活辅助的初始防御能力。具体而言：①预警探测尚未实现全程覆盖，在中段上升区间与下降区间还存在一定缺口，具有进一步优化部署与持续扩充完善的空间；②GBI拦截弹当前仅部署44 枚，可应对来袭洲际弹道导弹目标规模有限，且因EKV 变轨能力有限，对付机动目标能力较弱；③SM-3 IIA 拦截弹最大飞行速度约4.5 km/s，最大拦截高度约1 200 km，能量链闭合性存在不足，无法中段拦截高弹道来袭洲际弹道导弹，可通过体系优化配置部署辅助强化美国本土弹道导弹防御；④面对大量诱饵/干扰强突防场景，目前尚无相关证据表明能够进行有效对抗，美国自评价具备有限的突防对抗能力；⑤目前状态尚不具备应对滑翔弹头等临近空间高超声速目标的能力。为此，美国正加速发展新型雷达与下一代天基探测系统，并计划于2025年年底在日本、夏威夷等地部署反导雷达，持续强化预警探测能力；同时快速推进多目标杀伤器、增程“萨德”防御系统、多样化助推段防御武器装备，增加GBI 拦截弹部署数量，加速构建强化全段多层拦截能力［1-2］。

对于美国海外战区弹道导弹防御，通过合理配置部署，现已具备全程探测覆盖、多层多次拦截初步实战化体系作战能力，可以应对中等突防场景中程、近程弹道导弹威胁，杀伤网健壮性相对较好。美国正重点围绕印太、欧洲、中东3 个区域加速推进反导探测与防御武器装备的部署运用。

4 结束语

本文根据美国弹道导弹防御系统发展情况及杀伤链、杀伤网作战概念，结合美国陆基中段防御朝鲜来袭洲际弹道导弹典型用例，对美国弹道导弹防御杀伤链中的信息链、时间链、能量链、识别链、精度链5 条子链的内涵与闭合性进行了解析，并结合典型用例剖析了美国本土与海外战区弹道导弹防御杀伤网，对其综合能力进行了分析，阐述了美国后续发展应对举措。